焦煤井15122綜采工作面煤層注水設(shè)計(jì)

1、焦煤分公司15122綜采工作面動(dòng)壓注水設(shè)計(jì)編制單位：焦煤分公司編制時(shí)間：2008年1月20日會(huì) 審意見(jiàn)及簽字單位審 批 意 見(jiàn)簽 名編制綜采作業(yè)區(qū)通風(fēng)作業(yè)區(qū)安全檢查部機(jī)電動(dòng)力部生產(chǎn)技術(shù)部總工集團(tuán)公司通風(fēng)部第一章工作面概況一、采煤工作面位置：焦煤井15122綜采工作面位于5#煤層風(fēng)井以西，運(yùn)輸巷標(biāo)高+1705.5米+ 1743.557米，回風(fēng)巷標(biāo)高+1742.0+ 1763.8米。工作面上部以礦區(qū)公路為界，東部為風(fēng)井井筒。二、工作面有關(guān)參數(shù)走向長(zhǎng)度：2260米平均采高：3.6米3煤層硬度：f=1 3自燃危險(xiǎn)等級(jí)：四級(jí)工作面傾斜長(zhǎng)：120m煤層爆炸指數(shù)：、工業(yè)分析：性試驗(yàn)火焰長(zhǎng)度：400 50 （

2、mm煤層厚度：3.6煤層厚度：3.6煤層孔隙率：77%煤質(zhì)牌號(hào)：肥煤煤層傾角（度）：1015W2.51 ; Ag6.33; Vf33.87;V,37.15。、爆炸 、爆炸性結(jié)論：爆炸。820 , 煤層原本工作面范圍內(nèi)局部地段受小斷層，走向近東西，傾向南，傾角煤層厚度4.2米，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，賦存穩(wěn)定，直接頂老頂含礫粗砂巖,始水份1.2% 2%四、采煤方法15122工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化一次采全高采煤。第二章煤層注水一、注水設(shè)備型號(hào)及其選擇焦煤井15122工作面傾斜平均長(zhǎng)度120米，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，鉆孔長(zhǎng)度相當(dāng) 于工作面斜長(zhǎng)的2/3,因而要求鉆孔深度為80米，應(yīng)選擇SK： 120A型深孔

3、鉆 機(jī)，CIR-90風(fēng)動(dòng)沖擊器，鉆頭使用直徑0 80mm占頭。由于該采面所采5歌層屬肥煤，裂隙較發(fā)育，從煤的孔隙與煤化程度有 關(guān)數(shù)據(jù)分析，此煤層注水較易，采用動(dòng)壓注水。5#煤層孔隙率計(jì)算以上表中可知5#煤層每噸煤中含大于3的孔隙。因此每立方煤層孔隙體積為一一一 一.3.V=panx 0,0714 (m) /T2.5#煤層孔隙率PA V/Vmx 100唳 x 100唳 7.14%A 4%所以5#煤層注水較易。10喧為合適。采取動(dòng)壓注水，封孔選用低壓 25xpA型。.煤層注水布置方式：采用超前鉆孔注水，在15122工作面上順梢距工作面推進(jìn)線25-30米處開(kāi)始布置注水眼。由于煤層透水能力強(qiáng)，孔間距選

4、為 15 米，如圖示.封孔方法：采用水泥稠漿加膨脹劑作為封孔材料，采用 KFB型礦用封孔 泵進(jìn)行封孔，以保證封孔深度和封孔質(zhì)量。水泥稠漿水灰比為水泥：水=1 ： 0.4 , 其密度約為2T/m3。封孔深度按10m考慮，并根據(jù)實(shí)際注水情況予以修正。二、注水參數(shù)及其確定1、單孔注水量Q單孔注水量Q按下式計(jì)算：Q=KLBH兇式中：Q一單孔注水量，m3K一系數(shù)（包括漏水及鉆孔前方煤體吸水），取1.1 ;L一鉆孔長(zhǎng)度，取L=80m ;B一鉆孔間距（濕潤(rùn)煤體的寬度），15m ;H一煤層厚度，取采高 H=;煤的密度，丫3;q一噸煤注水量，取q= 3/t。根據(jù)鉆孔參數(shù)分別計(jì)算得出的鉆孔間距為 15m時(shí)，注水量

5、分別為64.152 m3。2、單孔注水流量V根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，15122綜采工作面煤層孔隙率低、透水性差的特點(diǎn)，采 取小流量長(zhǎng)時(shí)間注水方法才能使煤體得到充分濕潤(rùn)。取單孔注水流量為V=3/h, 通過(guò)分流器控制每個(gè)鉆孔的流量，使各注水鉆孔的注水量基本相等。3、注水壓力注水壓力反映了鉆孔的注水阻力，其影響因素較多，主要與煤層的透水性及瓦斯壓力有關(guān)。為了提高煤層注水的濕潤(rùn)效果，采用常壓帶動(dòng)壓注水。在所 取的注水流量條件下造成的注水壓力是否符合該煤層的注水要求，需通過(guò)注水 實(shí)踐來(lái)確定。一般情況下注水壓力應(yīng)滿足以下條件：（1.2 1.5） PwPPr式中：P注水壓力，Mpa ;Pw 煤層中瓦斯壓力，Mpa

6、;Pr上覆巖層壓力，Mpa o擬定煤層注水泵最高壓力可達(dá)15Mpa ,能夠滿足該項(xiàng)目單向長(zhǎng)鉆孔動(dòng)壓注 水的需要。4、注水時(shí)間T單孔注水時(shí)間T （小時(shí)，h）取決于鉆孔單孔注水量和單孔注水流量，按 T=Q/V計(jì)算.實(shí)際按每天兩班注水，每天注水時(shí)間不少于16小時(shí)計(jì)算，得出注水的天數(shù)： Td=T/16計(jì)算得出該礦在鉆孔間距為15m時(shí)的注水時(shí)間為9.6天。同時(shí)注水的鉆孔 數(shù)量為4個(gè)。5、注水超前工作面的距離 XX= T d s+ x式中：s一工作面日推進(jìn)進(jìn)度為5m ;x一停止注水時(shí)鉆孔距工作面的距離，取 7080m。計(jì)算得出注水超前工作面的最短距離為 118128m，實(shí)際試驗(yàn)按120m考 慮。6、封孔深

7、度及封孔方法：由于該采面煤層注水是動(dòng)壓注水，煤層裂隙較發(fā)育，上順梢均有局部片幫現(xiàn)象，因此封孔深度不得小于 8米，封孔材料用水泥稠漿加膨脹劑，采用 KFB 型礦用封孔泵進(jìn)行封孔，以保證封孔深度和封孔質(zhì)量。水泥稠漿水灰比為水泥： 水=1 ：0.4,其密度約為2T/m3。用封孔器膠管3根（3X2）即用25YDA型 水力壓縮式自動(dòng)封孔器封孔。7、注水工藝技術(shù)及參數(shù)優(yōu)化煤層注水工藝參數(shù)的確定，應(yīng)能保證在該工藝參數(shù)條件下，注水鉆孔所承 擔(dān)范圍的煤層得到最大可能均勻、充分的濕潤(rùn)。針又t 15122工作面煤層濕潤(rùn)性及工作面的具體條件，該項(xiàng)目在可注性研究 基礎(chǔ)上，考慮在15122工作面常壓帶采用一般動(dòng)壓注水或脈

8、沖動(dòng)壓注水分別進(jìn) 行試驗(yàn)。8、注水系統(tǒng)注水系統(tǒng)由煤層高壓注水泵或脈沖注水泵、自動(dòng)控制水箱、SGS型雙功能高壓水表及截止閥等組成，注水系統(tǒng)如圖3所示。圖3 煤層注水系統(tǒng)示意圖1-注水鉆孔；2-注水管；3-壓力表；4-高壓膠管；5-高壓閘閥;6-分流器；7-單向閥；8-多功能水表；9-注水泵；10-自控水箱第三章勞動(dòng)組織.作業(yè)方式：邊鉆孔邊注水，平均 9.6天一個(gè)循環(huán)，每個(gè)循環(huán)進(jìn)度70米工序工種班次合計(jì)白班中班夜班1班長(zhǎng)11132鉆機(jī)司機(jī)22263檢修工11134巡回記錄員11135合計(jì)人數(shù)555151、材料材料名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注深孔鉆機(jī)SKZ-120A深孔鉆機(jī)2壓力表SGS型雙功能高壓水表10

9、濡里表10開(kāi)口鉆頭小 80mm2注水鉆頭小351封孔器KFB型礦用封孔泵1封孔器25YDA型水力壓縮式 自動(dòng)封孔器鉆桿法蘭盤鋼管（|）100小2520025膠管開(kāi)關(guān)分流器DF-3 型2、工時(shí)：每天104個(gè)工時(shí)第四章安全技術(shù)措施一、準(zhǔn)備工作.對(duì)打鉆注水設(shè)備及所需材料如：儀表、鉆頭、鉆桿及備件要齊全，詳細(xì) 檢查，做到安全可靠。.安裝鉆機(jī)和注水泵處要加強(qiáng)支護(hù)，并檢查巷道周圍的隱患，防止片幫冒 頂，確保足夠的工作空間。.妥善安排好打鉆注水系統(tǒng)。如設(shè)備管線的布置、供電、供水便于操作， 便于移動(dòng)，確保打鉆注水作業(yè)正常進(jìn)行。.鉆機(jī)必須安裝牢固，煤層注水鉆機(jī)跑道的安裝角度要和煤層傾角保持一 致，并使鉆孔平行煤

10、層頂板，防止鉆孔打偏：如打入頂板或底板。.如果鉆機(jī)的立柱不夠長(zhǎng)，必須用道木架成井字型安裝牢固，嚴(yán)禁打在頂 板上。二、打鉆.打鉆前，對(duì)鉆機(jī)鉆機(jī)跑道鏈條注水泵等凡需潤(rùn)滑的部位，要上足潤(rùn)滑油, 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)要按時(shí)加油，防止損壞機(jī)器。.定好鉆孔方位，必須要與回采工作面推進(jìn)線頂?shù)拙３制叫?，防止打?及底板。.操作時(shí)，要做到先開(kāi)泵后開(kāi)鉆，先停鉆后停泵。.鉆孔長(zhǎng)度必須按規(guī)程要求去施工。.打鉆時(shí)要始終注意設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)異常，要立即停鉆處理， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔口出漿異常，要判明是否打頂或地質(zhì)變化，采取相應(yīng)措施，防止卡孔。.換鉆桿時(shí)，要檢查鉆桿是否堵塞、彎曲、絲扣磨損等現(xiàn)象，不得使用不 合格的鉆桿。.用管鉗卸或安

11、裝鉆桿時(shí)，兩人必須協(xié)調(diào)一致。.鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，退鉆前必須用清水沖孔，洗凈煤粉。.認(rèn)真做好煤層注水原始記錄，主要有鉆孔編寫、鉆孔實(shí)際深度、注水量、 注水水壓，每班填記在注水臺(tái)帳上。.因故臨時(shí)停鉆時(shí)，要將鉆頭退離孔底1520cm,暫停鉆8小時(shí)以上時(shí)，再 把鉆退出。.鉆孔打頂或底時(shí)，遇到地質(zhì)變化或孔不得進(jìn)行時(shí)，立即停鉆退出，將鉆 孔報(bào)廢，不得再注水。.鉆頭鉆絲扣要緊牢，如鉆頭掉入鉆眼中，要采取措施打撈，如確定打撈 不出，要將鉆頭丟失位置標(biāo)在圖紙上，以便采到位時(shí)回收。.打鉆工作要連續(xù)進(jìn)行，不得隨意停鉆，實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)交接班制度。三、封孔25YD-A型（每根2米）三根封孔長(zhǎng)度為6米。2.封孔前必須檢查封孔器各部位密封性能，安全合格方便使用。四、注水.注水時(shí)，注水壓力采用12kg/cm2。.采用多孔并聯(lián)注水，一次允許注孔不得超過(guò) 3個(gè)。10m左右，但發(fā)現(xiàn)煤壁在預(yù)定范圍內(nèi)出現(xiàn)水珠后，應(yīng)停止注水。.要注意用好流量計(jì)，保證有足夠的注水量。.進(jìn)入泵體的水必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾，保證水路暢通。五、其它.本規(guī)程對(duì)泵站工及鉆孔工、檢修工，沒(méi)有寫到處，均按煤礦安全規(guī)程 及煤礦操作規(guī)程有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。.編寫15122工作面煤層注水設(shè)計(jì)，有些地方考慮不到，參數(shù)選擇